BÀI 24. CHU TRÌNH SINH - ĐỊA - HOÁ VÀ SINH QUYỂN
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 24. CHU TRÌNH SINH - ĐỊA - HOÁ VÀ SINH QUYỂN
Khởi động
Giới thiệu bài
Ảnh
Giới thiệu bài
Mục tiêu
Ảnh
Mục tiêu:
Phát biểu được khái niệm chu trình sinh - địa - hóa các chất. Vẽ được sơ đồ khái quát chu trình chất trong tự nhiên. Trình bày được chu trình sinh - địa - hóa của một số chất và ý nghĩa sinh học của các cgu trình đó, đồng thời vận dụng kiến thức về các chu trình đó và giải thích các vấn đề của thực tiễn. Trình bày được một số biện pháp bảo vệ sinh quyển và các biện pháp bảo vệ tài nguyên sinh học của các khu sinh học.
Khởi động
Ảnh
Khởi động
Sinh vật thường xuyên hấp thụ các chất dinh dưỡng vô cơ để tổng hợp nên các hợp chất hữu cơ. Giải thích tại sao các chất dinh dưỡng vô cơ không bị cạn kiệt mặc dù các chất này chỉ có một lượng giới hạn?
Chu trình sinh - địa - hóa
1. Khái niệm về chu trình sinh - địa - hóa
Ảnh
1. Khái niệm về chu trình sinh - địa - hóa:
+ Chu trình sinh - địa - hóa là quá trình tuần hoàn vật chất qua các dạng khác nhau, giữa các sinh vật và môi trường. Chu trình sinh - địa - hóa diễn ra trên phạm vi toàn cầu đối với những chất khí (như carbon, oxygen, nitrogen) hoặc phạm vi hẹp đối với những chất khó trung chuyển trong không khí. + Các chất hóa học được sinh vật sống hấp thụ từ môi trường, chuyển hóa và thải trở lại môi trường. Các sinh vật sản xuất sử dụng năng lượng ánh sáng (quang hợp) hoặc năng lượng hóa học (hóa tự dưỡng), chuyển hóa các chất vô cơ trong tự nhiên thành chất hữu cơ.
Câu hỏi
Ảnh
Câu hỏi: Vẽ sơ đồ khái quát thể hiện quá trình trao đổi chất trong tự nhiên?
Ảnh
2. Chu trình nước
Ảnh
2. Chu trình nước:
+ Nước là thành phần không thể thiếu đối với sinh vật. Đại dương chứa phần lớn nước trên Trái Đất và là nguồn nước bốc hơi chủ yếu và khí quyển (hình 24.1). Quá trình ngưng tự tạo ra mưa, tuyết, cung cấp nước cho các khu vực trên Trái Đất. Chu trình nước giúp tái tạo nước cho các hệ sinh thái, cung cấp nguồn nước cho sinh vật.
Hình 24.1
Ảnh
Ảnh
Câu hỏi
Ảnh
Câu hỏi: Quan sát hình 24.1 và trình bày chu trình nước?
Trả lời: + Chu trình nước: Nước mưa rơi xuống mặt đất, một phần thấm xuống các mạch nước ngầm, một phần tích lũy trong ao, hồ, sông, suối,… Nước mưa quay trở lại bầu khí quyển dưới dạng nước thông qua hoạt động thoát hơi nước qua khí khổng của lá cây và bốc hơi nước trên mặt đất.
3. Chu trình carbon
Ảnh
3. Chu trình carbon:
+ Carbon là nguyên tố hóa học rất quan trọng trong thành phần của các chất hữu cơ. Carbon trong khí quyển chủ yếu tồn tại ở dạng khí carbon dioxide (CO2). Khí CO2 được các sinh vật tự dưỡng hấp thụ qua quang hợp tạo nên chất hữu cơ, là nguồn thức ăn cho các sinh vật tiêu thụ. Quá trình phân giải các chất hữu cơ và hô hấp thait CO2 và không khí. Chu trình carbon tái tạo nguồn carbon (CO2) cho quang hợp ở sinh vật sản xuất. + Lượng CO2 trong khí quyển đang ngày càng tăng do hoạt động sống của con người, làm tăng nhiệt độ trái đất, dẫn tới biến đổi khí hậu, ảnh hưởng đến hầu hết các hệ sinh thái trên trái đất.
Hình 24.2
Ảnh
Ảnh
Câu hỏi
Ảnh
Câu hỏi: Quan sát hình 24.2 và trình bày khái quát chu trình carbon?
Trả lời: + Carbon đi vào chu trình dưới dạng CO2. Thực vật lấy CO2 để tạo ra chất hữu cơ đầu tiên thông qua quá trình quang hợp, carbon trao đổi trong quần xã qua chuỗi và lưới thức ăn. Khi sử dụng và phân hủy các hợp chất chứa carbon, sinh vật trả lại CO2 và nước cho môi trường. Carbon trở lại môi trường vô cơ qua các con đường hô hấp của động vật, thực vật, vi sinh vật; phân giải của sinh vật; sự đốt cháy nhiên liệu trong công nghiệp.
4. Chu trình nitrogen
Ảnh
4. Chu trình nitrogen:
+ Nitrogen là thành phần cấu tạo của nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng đối với sinh vật như nucleic acid, protein. Khí nitrogen là thành phần chính của khí quyển. Khí nitrogen được chuyển hóa thành các nitrogen và ammonium bởi vi sinh vật cố định nitrogen, sản xuất phân bón hoặc quá trình lí hóa tự nhiên. Thực vật và vi sinh vật hấp thụ nguồn nitrogen ở dạng NH4 và NO3, đồng hóa thành các hợp chất hữu cơ. Quá trình phản nitrate ở vi sinh vật tạo ra khí nitrogen quay trở lại khí quyển. Chu trình nitrogen tái tạo nguồn nitrogen vô cơ cho hoạt động sống của sinh vật.
Hình 24.3
Ảnh
Ảnh
Câu hỏi
Ảnh
Câu hỏi: Nêu tên các dạng tồn tại và các quá trình chuyển hoá chủ yếu của nitrogen?
Trả lời: + Nitrogen tồn tại ở hai dạng chính là dạng phân tử và dạng muối. + Các quá trình chuyển hóa chủ yếu: Khí nitrogen dược chuyển hoá thành các nitrogen oxide và ammonium bởi vi sinh vật cố định nitrogen, sản xuất phân bón hoặc quá trình lí hoá tự nhiên. Quá trình phản nitrate ở vi sinh vật tạo ra khí nitrogen quay trở lại khí quyển.
Tình huống
Ảnh
Câu hỏi: + Dựa vào chu trình carbon và chu trình nước, giải thích tại sao chặt phá rừng và đốt cháy nhiên liệu hoá thạch là một phần nguyên nhân của hiện tượng Trái Đất ấm lên dẫn tới xuất hiện các hiện tượng bất thường như lũ lụt, hạn hán. + Dựa vào chu trình nitrogen, hãy cho biết hiện tượng phì dưỡng ở các vực nước liên quan như thế nào đến các hoạt động của con người?
Trả lời: + Chặt phá rừng làm giảm khí CO2 được cây hấp thụ, mất rừng phòng hộ gây lũ lụt, xói mòn đất; đốt cháy nhiên liệu hóa thạch làm tăng khí CO2 thải vào khí quyển, từ đó gây nên các hiện tượng bất thường. + Hiện tượng phì dưỡng ở các vực nước: do con người sản xuất một lượng lớn phân đạm từ khí nitrogen. Việc sử dụng phân đạm không hợp lí trong thời gian dài dẫn đến suy thoái đất nông nghiệp; lượng phân đạm dư thừa bị rửa trôi ra sông, hồ,... gây ra hiện tượng phì dưỡng và một phần NO3- thấm xuống tầng đất sâu hơn gây ô nhiễm nguồn nước ngầm.
Sinh quyển và các khu sinh học
1. Sinh quyển
Ảnh
1. Sinh quyển:
+ Sinh quyển là tổ chức sống bao gồm toàn bộ các phần đất, nước, không khí có sự sống bao quanh trái đất. Sinh quyển bao quanh trái đất, bao gồm một phần địa quyển (độ sâu đến vài chục mét), thủy quyển (sâu hơn 8 km) và tầng thấp của khí quyển (độ cao đến ít nhất 8km). Sinh quyển được tạo nên bởi tất cả các hệ sinh thái, giữa chúng có sự kết nối, tác động qua lại với nhau ở phạm vi toàn cầu thông qua các chu trình vật chất.
Câu hỏi
Ảnh
Câu hỏi: Hãy giải thích tại sao Sinh quyển là tổ chức sống lớn nhất Trái Đất?
Trả lời: + Vì sinh quyển bao gồm toàn bộ các hệ sinh thái trên Trái Đất, các hệ sinh thái có mối quan hệ chặt chẽ với nhau thông qua các nhân tố vô sinh hình thành nên hệ sinh thái lớn nhất là sinh quyển.
2. Các khu sinh học chính trên trái đất
Ảnh
2. Các khu sinh học chính trên trái đất:
+ Dựa vào thành phần sinh vật và đặc điểm của các nhân tố vô sinh, sinh quyển được chia thành nhiều khu sinh học khác nhau. Khu sinh học là một đơn vị địa sinh bao gồm một quần xã sinh vật được hình thành tương ứng với các điều kiện mô trường vật lí (như cấu trúc đất, nước,...) và khí hậu. Các khu sinh học được chia thành khi sinh học trên cạn và khu sinh học dưới nước.
Hình 24.4
Ảnh
Ảnh
Câu hỏi
Ảnh
Câu hỏi: Nêu các tiêu chí để phân chia các khu sinh học?
Trả lời: + Dựa vào thành phần sinh vật và đặc điểm của các nhân tố vô sinh, sinh quyển được chia thành nhiều khu sinh học khác nhau. Khu sinh học là một đơn vị địa sinh học bao gồm một quần xã sinh vật được hình thành tương ứng với các điều kiện môi trường vật lí (như cấu trúc đất, nước,....) và khí hậu. Các khu sinh học được chia thành khu sinh học trên cạn và khu sinh học dưới nước. Các khu sinh học trên cạn được phân chia chủ yếu dựa trên đặc trưng về thành phần thực vật và các yếu tố khí hậu. + Các khu sinh học dưới nước được phân chia chủ yếu dựa vào đặc điểm môi trường nước và các loài sinh vật.
Bảng 24.1
Ảnh
Ảnh
Bảng 24.2
Ảnh
Ảnh
Hình 24.5
Ảnh
Ảnh
Câu hỏi
Ảnh
Câu hỏi: Dựa vào thông tin trong hình 24.5, hãy dự đoán tầng nước nào ở đại dương có nhiều thực vật phù du sinh sống nhất?
Trả lời: + Tầng đáy đại dương có nhiều sinh vật phù du sinh sống nhất.
3. Biện pháp bảo vệ sinh quyển và tài nguyên sinh học
Ảnh
3. Biện pháp bảo vệ sinh quyển và tài nguyên sinh học:
+ Giảm thiểu phát thải khí nhà kính gây biến đổi khí hậu bằng cách giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch. + Quản lí sử dụng đất, bảo vệ các hệ sinh thái quan trọng. Không khai thác, sử dụng các loài sinh vật có nguy cơ tuyệt chủng. + Giáo dục nâng cao nhận thức về tầm quan trọng của môi trường và các loài sinh vật. + Thành lập và nâng cao hiệu quả quản lí các khu bảo tồn để bảo vệ nguyên vẹn các hệ sinh thái. + Hợp tác quốc tế để bảo vệ các loài sinh vật, các hệ sinh thái.
Câu hỏi
Ảnh
Câu hỏi: Trình bày một số biện pháp bảo vệ sinh quyển và tài nguyên sinh học ở các khu sinh học?
Trả lời: + Giáo dục nâng cao nhận thức về tầm quan trọng của môi trường và các loài sinh vật. + Thành lập và nâng cao hiệu quả quản lí các khu bảo tồn để bảo vệ nguyên vẹn các hệ sinh thái. + Khuyến khích các hoạt động giảm thiểu tác động đến môi trường như: không tiêu thụ, khai thác các loài sinh vật đang bị đe doạ tuyệt chủng; quản lí, giảm chất thải trong sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt,... + Hợp tác quốc tế để bảo vệ các loài sinh vật, các hệ sinh thái.
Luyện tập
Bài 1
Bài tập trắc nghiệm
Trong chu trình sinh địa hóa, điều nào sau đây hoàn toàn không được nhắc tới?
A. Sự chuyển hóa các chất hữu cơ thành vô cơ và ngược lại.
B. Con đường vật chất từ ngoài vào cơ thể.
C. Con đường vật chất từ trong cơ thể ra môi trường.
D. Năng lượng trong hệ sinh thái.
Bài 2
Bài tập trắc nghiệm
Động vật và con người lấy nguồn nitrogen cần thiết cho cơ thể từ nguồn nào?
A. Không khí.
B. Thức ăn.
C. Nước uống.
D. Mặt Trời.
Bài 3
Bài tập trắc nghiệm
Trong chu trình sinh địa hóa, không có sự chuyển hóa?
A. năng lượng trong hệ sinh thái.
B. vật chất từ ngoài vào cơ thể.
C. vật chất từ trong cơ thể ra môi trường.
D. các chất hữu cơ thành vô cơ và ngược lại.
Vận dụng
Vận dụng
Ảnh
Vận dụng
Bản thân em và gia đình đã làm gì để bảo vệ tài nguyên sinh học ở địa phương?
Cảm ơn
Ảnh